轻型车后桥二维载荷谱及其疲劳寿命预测

以雨流法得到的载荷谱为基础，建立了后桥的二维载荷谱，并编制了二维载荷谱的计算机程序，分别利用一维和二维载荷谱对ＥＱ１０３０Ｔ型轻型车后桥进行了疲劳寿命预测。     

汽车试验场可靠性试验强化系数的研究

通过对路面载荷谱幅值分布函数的拟合求解，依据疲劳等损伤原则，在提出当量频次概念的基础上，推导了计算汽车可靠性试验强化系数的数学模型。采用该方法分析计算一种试验场汽车可靠性试验强化系数，计算结果离散性小。     

基于多体动力学的车辆悬架控制臂载荷谱混合分布外推研究

试验场强化路载荷谱外推全寿命载荷谱是汽车构件疲劳耐久性能评判准确性的关键因素，针对参数法外推单分布估计的局限性，引入混合分布估计描述载荷谱多峰或复杂分布的综合特征。基于试验场强化路实车测试，应用多体动力学与有限元联合仿真，提取控制臂危险点应力谱；分别应用单分布和混合分布法解算应力谱拟合优度，以此为据选取应力谱最优均值、幅值概率密度并将应力谱循环外推至10⁶次，应用FKM平均应力修正法编制8级应力谱，依据Miner准则分别从载荷幅值分布、损伤分布以及总损伤量等方面对单分布与混合分布外推应力谱进行综合分析。研究结果表明：应用拟合优度能较好评估两分布对应力谱均、幅值拟合程度，混合分布拟合效果优于单分布，拟合优度均为98%，对应力谱分布特征描述更为精确，可为外推提供较真实的载荷分布概率密度，从而提高外推载荷谱精度；比较应用2种分布拟合的外推载荷谱，损伤分布趋势相近，中级载荷损伤占比高，单分布外推载荷谱总损伤量为6.3×10^-4，大于混合分布外推载荷谱总损伤为5×10^-4，寿命预测偏于保守，导致耐久性设计裕度较大，应用混合分布外推能提高耐久性评估与轻量化设计精度。     

利用实测路面谱编制汽车传动系统零部件扭转疲劳试验载荷谱

本文提出了一种确定汽车传动系统零部件及总成扭转疲劳试验载荷谱的方法，首先利用极值载荷推断技术分析实测随机载荷谱，然后运用蒙特卡罗法模拟传动系统各传递环节上的随机影响因素，最终生成用于汽车传动系统室内疲劳试验的加载扭矩谱。     

基于复杂边界的牵引车车架疲劳研究

为提高车架疲劳寿命计算精度和在设计阶段对车架寿命进行准确预测，须考虑主结构外连点处动载荷对车架疲劳的影响及耦合作用，故本文中提出基于复杂边界的车架疲劳研究方法。通过试验场整车载荷谱采集，得到其全循环损伤值，基于损伤等效原理获得多种路面组合损伤值，与全循环损伤值等效精度为99.5%。构建主结构外连点的有限元车架模型，输出复杂边界的单位应力场；基于载荷谱、台架数据建立含有鞍座、拖车系统的高精度整车动力学模型，获取外连点处动载荷；由疲劳损伤理论计算车架疲劳，疲劳分析结果由试验场路试验证，结果表明基于复杂边界的车架模型仿真精度高，结合局部优化、模型重构使车架寿命满足要求。     

轮胎尺寸对汽车结构疲劳累积损伤影响研究

基于结构耐久试验工况,通过六分力设备与底盘杆系所采集的整车道路载荷谱,应用动力学载荷分解方法获得虚拟随机载荷谱,对车身结构进行应力分析和疲劳累积损伤计算。在底盘关键位置布置传感器,同时在车身结构中CAE疲劳分析所对应的5个高应力区粘贴应变片,先后采用3套不同尺寸参数(包括胎高和胎面宽度)的轮胎以相同的耐久工况(同一个试验场,试验路面及对应的速度相同)来进行实车载荷对比测试。针对车身结构载荷幅值、频域进行分析,并基于雨流循环计数对车身和底盘件进行疲劳累积损伤计算与分析。整车实际测试的结果表明,CAE所预测到的损伤(裂纹)位置及其里程数与路试结果相吻合;在同样使用条件下,轮胎内径越大,车身结构和汽车底盘的寿命越低,已经可进行量化对比。     

动力电池框振动台架研究与应用

针对动力电池框在整车试验中的疲劳开裂问题,分析开裂原因,进行设计改进,并对改进后的结构进行台架快速试验验证。文章通过仿真,在常规的试验载荷谱压缩基础上,制定载荷谱强化系数,从而得到一种不依赖于经验的振动台架耐久载荷谱制定方法。结果表明:动力电池框原始方案疲劳仿真开裂部位与道路试验开裂部位一致;疲劳仿真开裂寿命与整车试验的误差在允许范围内。新方案改进效果明显,寿命满足耐久性要求;动力电池框改进方案疲劳仿真寿命与台架试验结果相吻合。结果表明,所采用的仿真制定振动台架耐久载荷谱方法可行。     

低载强化对高强度汽车零件疲劳性能的影响

通过试验研究了不同等级低幅载荷对某汽车齿轮单齿弯曲疲劳性能的影响,发现一定范围内的低幅载荷对单齿弯曲疲劳强度的强化效果确实存在,并且比较显著。在疲劳试验结果的基础上,通过数值插值方法,补充了试验数据,得到强化载荷与强化后疲劳寿命之间、强化次数与强化后的疲劳寿命之间的数学关系,并基于这两个二维关系式拟合得到低幅交变载荷作用下的三维强化曲面方程。     

汽车变速器同步器磨损寿命的预测及评价

为准确考核及评价汽车变速器同步器磨损寿命,根据同步器的磨损特征,结合道路使用试验、换挡载荷谱的采集与处理以及疲劳磨损理论模型,建立了同步器磨损寿命预测的计算模型和评价方法。利用所建立的模型和评价方法,通过台架试验对某微型车AMT同步器磨损寿命进行了考核及评价。结果表明,所建立的同步器磨损寿命预测模型可准确预测和评价同步器磨损寿命,与实际磨损量的最大误差在15%以内。     

重型矿用汽车车架的疲劳寿命计算

介绍了一种用于重型矿用汽车车架疲劳寿命计算的实用方法。这种方法把随机载荷下的疲劳寿命直接与描述一个应力历程的有关统计参量联系在一起,在对车架进行疲劳寿命计算时,只要求知道常幅应力-寿命数据和车架所经受的应力历程的标准离差与度规频率。用这种方法对我国某矿山使用的重型矿用汽车车架进行了疲劳寿命计算,计算结果与实际情况比较吻合。     

轮式装载机传动系载荷测试与处理

为编制轮式装载机载荷谱、确定装载机传动系疲劳寿命,测试了ZL50轮式装载机传动系统的扭矩载荷,采用线性拟合方法标定扭矩真值,经滤波与剔除异常峰值处理,确定信号低通滤波频率为1Hz,获得符合装载机工作实际的纯净随机载荷时间历程     

汽车钢板弹簧台架试验与疲劳分析

基于损伤等效原则,用台架试验方法分析和预测钢板弹簧在试验场的疲劳寿命。首先通过台架试验建立钢板弹簧的应力寿命S-N曲线,在试验场载荷谱数据采集的基础上,分析钢板弹簧台架试验次数与整车试验里程之间的当量关系,预测钢板弹簧是否满足整车使用条件,并在试验场进行整车道路试验验证。试验结果表明采用零部件S-N曲线和载荷谱结合方法,能够通过台架试验较准确预测钢板弹簧在试验场的使用寿命。     

随机车流-风联合作用下沿海大跨度斜拉桥拉索疲劳寿命预测

为了预测沿海大跨度斜拉桥拉索在车流、风和波浪等变幅荷载长期作用下的疲劳寿命，提出了沿海大跨斜拉桥拉索在随机车流、风和波浪荷载联合作用下拉索应力谱的计算方法和步骤，并基于线性疲劳累积损伤理论建立了斜拉桥拉索疲劳可靠度的计算框架。首先，根据桥上实测车流数据，建立了随机车流模型，基于桥址处风浪观测数据，运用二维Copula函数建立了桥址处风浪联合概率模型。然后，将生成的随机车流及风浪荷载作为外部激励，基于风-浪-车-桥耦合振动数值模拟平台，实现随机车流、风、浪荷载联合作用下的斜拉索应力谱的计算分析。最后，基于线性疲劳累积损伤理论推导了服役期内斜拉索疲劳可靠度及疲劳寿命预测公式，并以一座沿海大跨斜拉桥为例，结合桥址处的实测车流、风和波浪数据，计算了拉索在随机车流、风和波浪荷载联合作用下关键拉索的疲劳寿命。结果表明：车辆荷载主要影响拉索的应力响应均值，风荷载主要影响拉索的应力响应的脉动部分，而波浪荷载对拉索的应力响应影响非常小，可以忽略。此外，在随机车辆、风和波浪荷载共同作用下，拉索的日累积疲劳损伤符合威布尔分布，并且岸侧拉索的中间索疲劳寿命最低，为121年。研究成果可为沿海大跨度斜拉桥拉索疲劳可靠度分析及疲劳寿命预测研究提供参考。     

基于ANSYS的轿车转向节疲劳寿命分析

提出了疲劳破坏是汽车转向节在实际工作中主要存在的一个问题,采用B级路面谱输入ADAMS软件建立的整车模型,得到转向节的载荷谱,并在ANSYS中建立了某型轿车转向节的有限元分析模型,对其进行了静力强度计算,通过名义应力法并结合QTS00—7材料的S-N关系,利用ANSYS中的Fatigue模块进行了结构整体的疲劳寿命计算。计算结果表明。转向节的疲劳寿命达到要求。     

装载机动臂疲劳寿命预估研究

以ＺＬ５０装载机动臂关键部位实测的应力谱和１６Ｍｎ焊接头疲劳试验数据为依据，建立了随机载荷下结构疲劳寿命计算的概率模型，根据该模型对装载机动臂进行了可靠疲劳寿命计算。预测结果与实际使用寿命取得一致，为动臂疲劳强度评估及结构改进提供了依据。     

基于柴油机考核工况的活塞高周疲劳寿命预测

针对柴油机台架耐久性试验规范规定的柴油机考核方法及工况,建立了多工况循环载荷作用下活塞高周疲劳寿命预测流程;采用Abaqus有限元分析软件建立活塞温度及应力计算模型,通过与试验数据对比进行模型标定,计算了各工况下活塞温度场及应力;采用Femfat软件考虑温度场及各种修正因素的影响对活塞单工况下高周疲劳寿命进行预测,采用双线性累积损伤准则对柴油机考核工况下活塞疲劳寿命进行预测。结果表明:采用双线性累积损伤准则可便捷地进行多工况周期性载荷下活塞高周疲劳寿命预测;活塞冷却油腔位置处寿命最低,但可满足柴油机考核使用要求。     

基于实测载荷谱的白车身疲劳寿命计算

通过六分力轮测试系统实测了某型乘用车在试车场运行的载荷谱数据,以此作为输入,并综合有限元分析、多体动力学分析和疲劳分析等多种CAE手段,对该乘用车白车身在实测载荷谱作用下的疲劳寿命分布进行了计算分析.同时,给出了符合真实工况的试验与虚拟相结合的白车身一体化疲劳分析流程,该流程同样适用于底盘零部件的疲劳分析.     

汽车试验可靠性试验强化系数的研究

通过对路面载荷谱幅值分布函数的合求解，依据疲劳损伤原则，在提出当量频次概念的基础上，推导了计算汽车可靠性试验强化系数的数学，模型采用该方法分析计算一种试验场汽车可靠性试验强化系数，计算结果离散性小。     

某轻型车用户道路与试验场道路当量关系计算

根据客户调研结果,实测用户道路载荷谱和试验场道路载荷谱,用nCode GlyphWorks软件进行数据处理和分析。通过对轴头加速度、轴头位移以及板簧应变的损伤计算,确定出基于轴头位移进行试验场路面与用户路面的当量关系计算。最后通过对数据的雨流计数分布以及频域损伤谱的分析,进一步验证了所计算当量关系的准确性以及适用性,为在试验场进行整车路面负荷可靠性快速验证提供了一定的理论依据。     

基于RPC技术的道路模拟试验载荷谱重构方法研究

载荷测试及载荷谱编制能为车辆及其零部件的疲劳试验提供加载方法,也为疲劳寿命的科学估算提供依据。以国产B型轿车前桥为研究对象,在标准EVP试验路上进行载荷谱样本采集获取目标响应信号,基于远程参数控制技术在道路模拟实验中对载荷谱进行重构,建立了载荷谱重构的标准流程。